高越 马行 周凯

【关键词】虚拟吊装 AABB包围盒 汽车起重机设计

在大型吊装工程中吊装方案制定是吊装作业的重要环节。高效、合理的吊装方案对吊装工程有着重要的意义。目前有研究采用虚拟现实技术来完成模拟仿真，通过计算机辅助制定吊装方案。但对吊装方案制定的研究成果还很有限。

本文通过对虚拟吊装碰撞检测算法分析，选择AABB包围盒方法对空间中物体包围并对汽车起重机设计层次包围盒树完成虚拟吊装碰撞检测。快速有效地制定出吊装方案，辅助施工人员顺利地完成吊装作业，降低吊装过程中的作业风险。

1 层次包围盒碰撞检测算法

1.1 层次包围盒算法

目前，典型的层次包围盒有轴向包围盒（AABB）、包围球（Sphere）、k-dop包围盒、方向包围盒（OBB）。我们分别对各类包围盒进行讨论，深入研究他们的优缺点。如图1所示各种包围盒在二维平面的示例。

包围球是四种包围盒中最简单的包围体，它的计算非常简单，同时相比于其他包围盒做相交测试和节点修改更加简单。但它与物体的逼近程度不够好，紧密性差。轴向包围盒也是比较简单的包围盒算法且具有相对较好的紧密性，AABB包围盒树的构建和更新都比较快，同时相互间的相交测试也很快，所以轴向包围盒得到广泛的应用。方向包围盒相互之间的相交测试相对复杂，相交测试的时间复杂度比AABB要高出很多。虽然它的时间复杂度高，但它紧密性比较好，可以降低相交测试包围盒的数目。……